Tiknoolajiyadda injineernimada beeraha ee beerta aqalka dhirta lagu koriyo Lagu daabacay Beijing saacadda 17:30 Janaayo 13, 2023.

Nuugista inta badan walxaha nafaqada leh waa hab si dhow ula xiriira hawlaha dheef-shiid kiimikaadka ee xididdada dhirta. Hawshani waxay u baahan tahay tamar ay soo saarto neefsashada unugyada xididka, nuugista biyahana waxaa sidoo kale nidaamiya heerkulka iyo neefsashada, neefsashaduna waxay u baahan tahay ka qaybgalka oksijiinta, sidaa darteed oksijiinta deegaanka xididka waxay saameyn muhiim ah ku leedahay koritaanka caadiga ah ee dalagyada. Heerka oksijiinta ee ku milmay biyaha waxaa saameeya heerkulka iyo milixda, qaab-dhismeedka substrate-kuna wuxuu go'aamiyaa heerka hawada ee deegaanka xididka. Waraabintu waxay leedahay farqi weyn oo ku saabsan cusboonaysiinta iyo kaabista heerka oksijiinta ee substrate-ka leh xaaladaha biyaha ee kala duwan. Waxaa jira arrimo badan oo lagu hagaajinayo heerka oksijiinta ee deegaanka xididka, laakiin heerka saameynta ee qodob kasta waa mid aad u kala duwan. Ilaalinta awoodda haynta biyaha ee substrate-ka macquulka ah (heerka hawada) waa aasaaska ilaalinta heerka oksijiinta sare ee deegaanka xididka.

Saamaynta heerkulka iyo milixda ku yeelan karto oksijiinta buuxa ee ku jirta xalka

Ogsijiinta milmay ee ku jirta biyaha

Ogsajiinta milmaysa waxaa lagu milmaa oksijiin aan xidhnayn ama bilaash ah oo biyaha ku jirta, heerka oksijiinta milmaysa ee biyaha ku jirtana wuxuu gaarayaa ugu badnaan heerkul gaar ah, kaas oo ah heerka oksijiinta buuxsan. Heerka oksijiinta buuxsan ee biyaha ku jira ayaa isbeddela marka heerkulku kordho, marka heerkulku kordhona, heerka oksijiinta ayaa hoos u dhaca. Heerka oksijiinta buuxsan ee biyaha cad ayaa ka sarreeya kan biyaha badda ee milixda ku jira (Jaantuska 1), sidaa darteed heerka oksijiinta buuxsan ee xalalka nafaqada leh ee leh tirooyin kala duwan ayaa kala duwanaan doona.

Gaadiidka oksijiinta ee shaxda

Ogsajiinta ay xididdada dalagyada aqalka dhirta lagu koriyo ka heli karaan xalka nafaqada waa inay ku jirtaa xaalad xor ah, ogsijiintana waxaa lagu qaadaa substrate-ka iyada oo loo marayo hawada iyo biyaha iyo biyaha ku wareegsan xididdada. Marka ay dheelitiran tahay ogsijiinta hawada ku jirta heerkul la bixiyay, ogsijiinta ku milmaysa biyaha waxay gaartaa ugu badnaan, isbeddelka ogsijiinta hawada ku jirtana wuxuu horseedi doonaa isbeddel saami ah oo ku yimaada ogsijiinta biyaha ku jirta.

Saamaynta walbahaarka hypoxia ee deegaanka xididka ee dalagyada

Sababaha hypoxia ee xididka

Waxaa jira dhowr sababood oo ay khatarta hypoxia ee nidaamyada beerista hydroponics iyo substrate-ka ay u sarreyso xagaaga. Marka hore, heerka oksijiinta ee biyaha ku jirta ayaa yaraan doona marka heerkulku kor u kaco. Marka labaad, oksijiinta loo baahan yahay si loo ilaaliyo koritaanka xididka ayaa kordha marka heerkulka uu kordho. Intaa waxaa dheer, xaddiga nuugista nafaqooyinka ayaa sarreeya xagaaga, sidaa darteed baahida oksijiinta ee nuugista nafaqooyinka ayaa sarreysa. Waxay horseeddaa hoos u dhaca heerka oksijiinta ee deegaanka xididka iyo la'aanta kaabista waxtarka leh, taasoo keenta hypoxia deegaanka xididka.

Nuugista iyo koritaanka

Nuugista nafaqooyinka ugu muhiimsan waxay ku xiran tahay hababka si dhow ula xiriira dheef-shiid kiimikaadka xididka, kuwaas oo u baahan tamar ay soo saarto neefsashada unugyada xididka, taas oo ah, kala-goynta alaabada sawir-qaadashada leh marka ay joogaan oksijiin. Daraasaduhu waxay muujiyeen in 10% ~ 20% wadarta guud ee la nuugo dhirta yaanyada loo isticmaalo xididdada, 50% kuwaas oo loo isticmaalo nuugista ion-ka nafaqada, 40% koritaanka iyo 10% oo keliya dayactirka. Xididdada waa inay ka helaan oksijiin deegaanka tooska ah halkaas oo ay ku sii daayaan CO2.₂Xaaladaha anaerobic-ga oo ay keento hawo-qaadis liidata oo ku jirta substrate-ka iyo hydroponics-ka, hypoxia waxay saameyn doontaa nuugista biyaha iyo nafaqooyinka. Hypoxia waxay si degdeg ah uga jawaabtaa nuugista firfircoon ee nafaqooyinka, gaar ahaan nitrate (NO)₃^-), potassium (K) iyo fosfate (PO2)₄^3-), kaas oo faragelin doona nuugista aan firfircooneyn ee kaalshiyamka (Ca) iyo magnesium (Mg).

Kobaca xididka dhirtu wuxuu u baahan yahay tamar, dhaqdhaqaaqa xididka caadiga ah wuxuu u baahan yahay fiirsashada oksijiinta ugu hooseysa, fiirsashada oksijiinta ee ka hooseysa qiimaha COP-na waxay noqotaa arrin xaddidaysa dheef-shiid kiimikaadka unugyada xididka (hypoxia). Marka heerka oksijiinta uu hooseeyo, korriinku wuu gaabiyaa ama xitaa wuu joogsadaa. Haddii hypoxia xididka qayb ahaan uu saameeyo oo keliya laamaha iyo caleemaha, nidaamka xididka wuxuu magdhabi karaa qaybta nidaamka xididka ee aan hadda firfircoonayn sabab qaar awgeed isagoo kordhinaya nuugista deegaanka.

Habka dheef-shiid kiimikaadka dhirta wuxuu ku xiran yahay oksijiin ahaan aqbalaha elektarooniga. Haddii aan la helin oksijiin, wax soo saarka ATP wuu joogsan doonaa. Haddii aan la helin ATP, qulqulka protons-ka ee ka soo baxa xididdada ayaa joogsan doona, dheecaanka unugyada ee unugyada xididka ayaa noqon doona mid asiidh ah, unugyadanina waxay dhiman doonaan dhowr saacadood gudahood. Hypoxia ku meel gaarka ah iyo kan gaaban ma sababi doono cadaadis nafaqo oo aan laga soo kaban karin oo ku dhaca dhirta. Sababtoo ah habka "neefsashada nitrate", waxay noqon kartaa la qabsi muddo gaaban ah si loola qabsado hypoxia si kale inta lagu jiro hypoxia xididka. Si kastaba ha ahaatee, hypoxia muddada dheer waxay horseedi doontaa korriin gaabis ah, aagga caleenta oo yaraada iyo miisaan cusub oo qalalan oo yaraada, taas oo horseedi doonta hoos u dhac weyn oo ku yimaada wax soo saarka dalagga.

Eytileen

Dhirtu waxay samayn doontaa ethylene in situ iyadoo cadaadis badan la saarayo. Caadiyan, ethylene waxaa laga saaraa xididdada iyadoo lagu faafiyo hawada ciidda. Marka biyuhu daataan, sameynta ethylene ma kordhi doonto oo keliya, laakiin sidoo kale faafinta si weyn ayaa loo dhimi doonaa sababtoo ah xididdada waxaa ku hareeraysan biyo. Kordhinta fiirsashada ethylene waxay horseedi doontaa sameynta unugyada hawo-mareenka ee xididdada (Jaantuska 2). Ethylene waxay sidoo kale sababi kartaa gabowga caleenta, isdhexgalka u dhexeeya ethylene iyo auxin wuxuu kordhin doonaa sameynta xididdada soo socda.

Cadaadiska oksijiinta wuxuu keenaa hoos u dhaca koritaanka caleenta

ABA waxaa laga soo saaraa xididdada iyo caleenta si loola tacaalo walbahaarka deegaanka ee kala duwan. Deegaanka xididka, jawaabta caadiga ah ee laga bixiyo walbahaarka waa xidhitaanka caloosha, taas oo ku lug leh sameynta ABA. Kahor inta aan la xidhin stomata-da, qaybta sare ee geedka ayaa lumisa cadaadiska bararka, caleemaha sare way engegaan, waxtarka sawir-samaynta ayaa sidoo kale hoos u dhici kara. Daraasado badan ayaa muujiyay in stomata-da ay ka jawaabto kororka fiirsashada ABA ee apoplast iyadoo la xirayo, taas oo ah, wadarta guud ee ABA ee aan caleemo lahayn iyadoo la sii daayo ABA-da gudaha unugyada, dhirtu waxay si dhakhso ah u kordhin kartaa fiirsashada apoplast ABA. Marka dhirtu ay ku jirto cadaadis deegaan, waxay bilaabaan inay sii daayaan ABA unugyada, calaamadda sii deynta xididkana waxaa lagu gudbin karaa daqiiqado halkii laga gudbin lahaa saacado gudahood. Kordhinta ABA ee unugyada caleenta waxay yareyn kartaa fidinta derbiga unugyada waxayna horseedi kartaa hoos u dhaca fidinta caleenta. Saamayn kale oo hypoxia ah ayaa ah in cimriga caleemaha la gaabiyo, taas oo saameyn doonta dhammaan caleemaha. Hypoxia badanaa waxay horseeddaa hoos u dhaca gaadiidka cytokinin iyo nitrate. La'aanta nitrogen ama cytokinin waxay gaabin doontaa waqtiga dayactirka aagga caleenta waxayna joojin doontaa koritaanka laamaha iyo caleenta dhowr maalmood gudahood.

Hagaajinta deegaanka oksijiinta ee nidaamka xididka dalagga

Astaamaha substrate-ka ayaa go'aamiya qaybinta biyaha iyo oksijiinta. Fiirsashada oksijiinta ee deegaanka xididka ee khudaarta aqalka dhirta lagu koriyo waxay inta badan la xiriirtaa awoodda biyaha ee substrate-ka, waraabka (cabirka iyo soo noqnoqoshada), qaab-dhismeedka substrate-ka iyo heerkulka xarigga substrate-ka. Kaliya marka oksijiinta ku jirta deegaanka xididku ay ugu yaraan ka sarreyso 10% (4 ~ 5mg/L) ayaa dhaqdhaqaaqa xididka lagu hayn karaa xaaladda ugu fiican.

Nidaamka xididka dalagyada aad ayuu muhiim ugu yahay koritaanka dhirta iyo iska caabbinta cudurrada dhirta. Biyaha iyo nafaqooyinka waxaa la nuugi doonaa iyadoo loo eegayo baahiyaha dhirta. Si kastaba ha ahaatee, heerka oksijiinta ee deegaanka xididka ayaa inta badan go'aamiya hufnaanta nuugista nafaqooyinka iyo biyaha iyo tayada nidaamka xididka. Heerka oksijiinta ku filan ee deegaanka nidaamka xididka ayaa hubin kara caafimaadka nidaamka xididka, si dhirtu u yeelato iska caabin wanaagsan oo ku wajahan noolaha faafa (Jaantuska 3). Heerka oksijiinta ku filan ee substrate-ka ayaa sidoo kale yareeya khatarta xaaladaha anaerobic, taasoo yareynaysa khatarta noolaha faafa.

Isticmaalka oksijiinta ee deegaanka xididka

Isticmaalka oksijiinta ugu badan ee dalagyada waxay noqon kartaa ilaa 40mg/m2/h (isticmaalka waxay ku xiran tahay dalagyada). Iyadoo ku xiran heerkulka, biyaha waraabka waxay ku jiri karaan ilaa 7 ~ 8mg/L oo oksijiin ah (Jaantuska 4). Si loo gaaro 40 mg, 5L oo biyo ah waa in la bixiyaa saacad kasta si loo daboolo baahida oksijiinta, laakiin dhab ahaantii, xaddiga waraabka hal maalin gudaheed lama gaari karo. Taas macnaheedu waa in oksijiinta ay bixiso waraabka ay door yar ka ciyaarto. Inta badan sahayda oksijiinta waxay gaartaa aagga xididka iyada oo loo marayo daloolada ku jira shaxda, ka qayb qaadashada sahayda oksijiinta iyada oo loo marayo dalooladana waxay gaartaa ilaa 90%, iyadoo ku xiran waqtiga maalinta. Marka uumiga dhirtu gaaro ugu badnaan, xaddiga waraabka sidoo kale wuxuu gaaraa ugu badnaan, taas oo u dhiganta 1 ~ 1.5L/m2/h. Haddii biyaha waraabka ay ka kooban yihiin oksijiin 7mg/L, waxay bixin doonaan oksijiin 7 ~ 11mg/m2/h aagga xididka. Tani waxay u dhigantaa 17% ~ 25% baahida. Dabcan, tani waxay khuseysaa oo keliya xaaladda ah in biyaha waraabka ee aan ogsijiinta lahayn ee ku jira substrate-ka lagu beddelo biyo waraab cusub.

Marka laga soo tago isticmaalka xididdada, noolaha yaryar ee ku jira deegaanka xididka ayaa sidoo kale isticmaala oksijiin. Way adag tahay in la qiyaaso tan sababtoo ah wax cabbir ah laguma samayn arrintan. Maadaama substrate-yada cusub la beddelo sannad kasta, waxaa la qiyaasi karaa in noolaha yaryar ay door yar ka ciyaaraan isticmaalka oksijiinta.

Hagaaji heerkulka deegaanka ee xididdada

Heerkulka deegaanka ee nidaamka xididku aad ayuu muhiim ugu yahay koritaanka caadiga ah iyo shaqada nidaamka xididka, waana arrin muhiim ah oo saameysa nuugista biyaha iyo nafaqooyinka nidaamka xididka.

Heerkulka substrate-ka oo aad u hooseeya (heerkulka xididka) wuxuu keeni karaa dhibaato ku timaadda nuugista biyaha. Marka uu gaaro 5℃, nuugista waa 70% ~ 80% ka hooseeya marka loo eego 20℃. Haddii heerkulka substrate-ka oo hooseeya uu la socdo heerkul sare, waxay horseedi doontaa in geedka uu qalalo. Nuugista iodine-ku si cad ayay ugu xiran tahay heerkulka, kaas oo joojiya nuugista ion-ka heerkulka hooseeya, xasaasiyadda walxaha kala duwan ee nafaqada leh iyo heerkulka way kala duwan tahay.

Heerkulka substrate-ka oo aad u sarreeya sidoo kale waa wax aan faa'iido lahayn, waxayna keeni kartaa nidaamka xididka oo aad u weyn. Si kale haddii loo dhigo, waxaa jira qaybin aan dheelitirnayn oo walxaha qalalan ee dhirta. Maadaama nidaamka xididku aad u weyn yahay, khasaarooyin aan loo baahnayn ayaa dhici doona iyada oo loo marayo neefsashada, qaybtan tamarta lumayna waxaa loo isticmaali karay qaybta goosashada ee geedka. Heerkulka substrate-ka oo sarreeya, heerka oksijiinta ee milmay ayaa hooseeya, taas oo saameyn aad uga weyn ku leh heerka oksijiinta ee deegaanka xididka marka loo eego oksijiinta ay cunaan noolaha yaryar. Nidaamka xididku wuxuu cunaa oksijiin badan, xitaa wuxuu horseedaa hypoxia haddii ay dhacdo substrate-ka oo liita ama qaab-dhismeedka ciidda, taasoo yaraynaysa nuugista biyaha iyo ion-yada.

Hayso awoodda macquulka ah ee kaydinta biyaha ee shaxda.

Waxaa jira xiriir taban oo u dhexeeya heerka biyaha iyo boqolkiiba heerka oksijiinta ee ku jira shaxda. Marka heerka biyuhu kordho, heerka oksijiinta ayaa hoos u dhaca, iyo caksigeeda. Waxaa jira farqi muhiim ah oo u dhexeeya heerka biyaha iyo oksijiinta ee shaxda, taas oo ah, 80% ~ 85% heerka biyaha (Jaantuska 5). Dayactirka muddada dheer ee biyaha ka sarreeya 85% ee qaybta hoose waxay saameyn doontaa sahayda oksijiinta. Inta badan sahayda oksijiinta (75% ~ 90%) waxay ka timaaddaa daloolada ku jira shaxda.

Kaabista waraabka ilaa heerka oksijiinta ee ku jira substrate-ka

Iftiinka qorraxda badan wuxuu horseedi doonaa isticmaalka oksijiinta oo sareeya iyo feejignaanta oksijiinta oo hooseysa oo xididdada ah (Jaantuska 6), sonkor badanna waxay ka dhigi doontaa isticmaalka oksijiinta mid sareeya habeenkii. Shubanku waa mid xooggan, nuugista biyuhu waa weyn tahay, waxaana jira hawo badan iyo oksijiin badan oo ku jira substrate-ka. Waxaa laga arki karaa bidixda Sawirka 7 in heerka oksijiinta ee substrate-ka uu si yar u kordhi doono ka dib waraabinta iyadoo la raacayo xaalad ah in awoodda haynta biyaha ee substrate-ku ay sarreyso iyo heerka hawadu uu aad u hooseeyo. Sida lagu muujiyey dhinaca midig ee sawirka 7, iyadoo la eegayo xaalad iftiin wanaagsan, heerka hawada ee substrate-ka ayaa kordha sababtoo ah nuugista biyaha oo badan (waqtiyada waraabka oo isku mid ah). Saamaynta qaraabada ah ee waraabka ee ku saabsan heerka oksijiinta ee substrate-ka ayaa aad uga yar awoodda haynta biyaha (halka hawada) ee substrate-ka.

Ka dood

Wax soo saarka dhabta ah, waxa ku jira oksijiinta (hawada) ee deegaanka xididka dalagga si fudud ayaa loo iska indho tiri karaa, laakiin waa arrin muhiim ah si loo hubiyo koritaanka caadiga ah ee dalagyada iyo horumarka caafimaad qaba ee xididdada.

Si loo helo wax-soo-saarka ugu badan inta lagu jiro wax-soo-saarka dalagga, aad ayey muhiim u tahay in la ilaaliyo deegaanka nidaamka xididka xaalad wanaagsan intii suurtagal ah. Daraasaduhu waxay muujiyeen in O₂Waxyaabaha ku jira deegaanka nidaamka xididka ee ka hooseeya 4mg/L waxay saameyn xun ku yeelan doonaan koritaanka dalagga.₂Waxyaabaha ku jira deegaanka xididka waxaa inta badan saameeya waraabka (tirada waraabka iyo inta jeer ee la isticmaalo), qaab-dhismeedka substrate-ka, biyaha substrate-ka, heerkulka aqalka dhirta lagu koriyo iyo substrate-ka, iyo qaababka beerista ee kala duwan way kala duwanaan doonaan. Algae iyo noolaha yaryar waxay sidoo kale leeyihiin xiriir gaar ah oo la leh oksijiinta ku jirta deegaanka xididka ee dalagyada hydroponic-ka. Hypoxia ma aha oo kaliya inay keento horumarka gaabiska ah ee dhirta, laakiin sidoo kale waxay kordhisaa cadaadiska jeermiska xididka (pythium, phytophthora, fusarium) ee koritaanka xididka.

Istaraatiijiyadda waraabka waxay saameyn weyn ku leedahay O₂Waxa ku jira substrate-ka, waana hab la xakamayn karo oo ku jira habka beerista. Daraasado qaar oo ku saabsan beerista ubaxa ayaa lagu ogaaday in si tartiib tartiib ah loo kordhiyo biyaha ku jira substrate-ka (subaxdii) ay heli karto xaalad oksijiin oo wanaagsan. Substrate-ka oo leh awood biyo oo hooseeya, substrate-ku wuxuu ilaalin karaa oksijiin sare, isla markaana, waxaa lagama maarmaan ah in laga fogaado farqiga biyaha ee u dhexeeya substrate-ka iyada oo loo marayo soo noqnoqoshada waraabka oo sareysa iyo muddada gaaban. Inta ay hoos u dhacdo awoodda biyaha ee substrate-ka, farqiga u dhexeeya substrate-ka ayaa sii weynaanaya. Substrate-ka qoyan, soo noqnoqoshada waraabka oo hooseysa iyo muddada dheer waxay hubinayaan beddelka hawada oo badan iyo xaaladaha oksijiinta ee wanaagsan.

Daadinta substrate-ka waa arrin kale oo saameyn weyn ku leh heerka cusboonaysiinta iyo heerka fiirsashada oksijiinta ee substrate-ka, iyadoo ku xiran nooca iyo awoodda haysashada biyaha ee substrate-ka. Dareeraha waraabka waa in uusan ku sii jirin salka substrate-ka muddo aad u dheer, laakiin waa in si dhakhso ah loo sii daayaa si biyaha waraabka ee cusub ee oksijiinta hodanka ku ah ay mar kale u gaaraan salka substrate-ka. Xawaaraha daadinta waxaa saameyn ku yeelan kara cabbirro fudud, sida daadinta substrate-ka ee jihooyinka dhererka iyo ballaca. Inta badan daadinta ayaa dhaqso u dhaqso badan xawaaraha daadinta. Daadinta kala duwan waxay leeyihiin furitaanno kala duwan tirada meelaha laga baxo sidoo kale way kala duwan tahay.

DHAMMAADKA

[macluumaadka xigashada]

Xie Yuanpei. Saamaynta oksijiinta deegaanka ee xididdada dalagyada aqalka dhirta lagu koriyo ku leeyihiin koritaanka dalagyada [J]. Tiknoolajiyadda Injineerinka Beeraha, 2022,42(31):21-24.